Preamble

Avant-propos

A good notation has subtlety and suggestiveness which at times makes it almost seem like a live teacher.

The World of Mathematics (1956)
— Bertrand Russell

» A qui est destiné ce document?

Les étudiants qui découvrent le langage, mes collègues enseignants qui cherchent un document de cours et d’exercice accessible, et … moi-même (pour organiser mes notes diverses)!

» A qui n’est-il pas destiné?

Si vous appartenez à l’une de ces catégories, ce livre n’est pas pour vous :

  • vous cherchez un livre de référence (pour cela, même s’il est en anglais, je conseille [FMS])
  • vous voulez vous perfectionner (ce livre n’est qu’une introduction)
  • vous souhaitez préparer la certification de l’OMG (mieux vaut vous plonger dans la spécification [SysML])

» Historique

Ce document est la compilation de plusieurs années d’enseignement de SysML depuis 2007, que ce soit :

  • au Master TI, de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (cours d’introduction avec mon collègue et ami Nicolas Belloir),
  • au Master Recherche SAID, de l’UPS (introduction),
  • au Master ICE de l’Université de Toulouse II - Le Mirail (introduction avec mon collègue et ami Pierre de Saqui Sannes),
  • au Master of Science de Göteborg, Suède (introduction réalisée par Nicolas Belloir),
  • à l’Universitad Autonoma de Guadalajara, au Mexique (40h de formation professionnelle aux employés de Continental),
  • ou plus récemment au Master DL-SI de l’UPS.

Vous trouverez en référence (cf. Bibiliographie) les ouvrages et autres documents utilisés.

» Sur l’auteur

» Comment lire ce document?

»» Version électronique

Ce document a été réalisé de manière à être lu de préférence dans sa version électronique, ce qui permet de naviguer entre les références et les renvois interactivement, de consulter directement les documents référencés par une URL, etc.

Important Si vous lisez la version papier de ce document, ces liens clickables ne vous servent à rien, et c’est votre punition pour avoir utilisé du papier au lieu du support électronique!

»» Conventions typographiques

J’ai utilisé un certain nombre de conventions personnelles pour rendre ce document le plus agréable à lire et le plus utile possible, grâce notamment à la puissance d’AsciiDoc :

  • Des mises en formes particulières concernent les noms de personnalités (e.g., Jean-Michel Inglebert), etc.
  • Les références bibliographiques présentées en fin de document (cf. Bibliographie) sont complétées par le numéro des pages (lien clickable dans la version électronique de ce document) qui renvoie à l’endroit du document où elles sont citées.
  • Tous les flottants (figures, tableaux, définitions, etc.) sont listés à la suite de la table des matière.
  • Les termes anglais (souvent incontournables) sont repérés en italique, non pas pour indiquer qu’il s’agit d’un mot anglais, mais pour indiquer au lecteur que nous employons volontairement ces termes (e.g., Requirements).

» Pourquoi parler de "document"?

Parce que j’ignore la version que vous êtes en train de lire. A partir de l’original, plusieurs versions ont été générées grâce à AsciiDoc:

  • pour le web (Moodle) au format html
  • pour présentation en amphi au format slidy ou deck.js
  • pour impression au format pdf
  • pour lire au format Kindle (bientôt!)

» Utilisation et autres mentions légales

Dernière MAJ : 30/11/2012 - 13:40:32 CET
Document généré par Jean-Michel Bruel via AsciiDoc (version 8.6.8) de Stuart Rackham. La version présentation a été générée en utilisant W3C HTML Slidy © de Dave Raggett, amélioré par Jean-Michel Inglebert. Pour l’instant ce document est libre d’utilisation et géré par la Licence Creative Commons. Licence Creative Commons licence Creative Commons Paternité - Partage à l'Identique 3.0 non transposé.

N’hésitez pas à m’envoyer vos remarques en tout genre en m'écrivant ici.

Méthode pour cet ouvrage

Everything should be made as simple as possible, but not simpler.

— Albert Einstein

Mon approche pédagogique repose sur plusieurs principes bien établis :

La répétition

Par exemple certains diagrammes sont abordés plusieurs fois (comme le diagramme paramétrique). Le lecteur pourra avoir une impression de redite par moment. Sauf erreur de ma part (toujours possible!), c’est volontaire. En général les répétitions vont en niveau de précision, de détails et de complexité croissant.

L’illustration

Dans la mesure du possible, j’essaye de donner des exemples aux principes énoncés.

Le référencement

Les définitions ou autres affirmations sont tirées d’ouvrages de référence généralement citées.

La "carte de base"

J’aime réaliser une "carte" [1] qui sert à "placer" les différents concepts abordés. Il me semble que cela permet aux étudiants de raccrocher les nouveaux concepts aux précédents.

A part le chapitre d’UML à SysML, aucune connaissance particulière d’UML n’est nécessaire. Il s’agit d’un partie pris prenant en compte plusieurs points :

  • La plupart des ingénieurs systèmes ne connaissent pas UML
  • Les étudiants de STI2D ne connaissent pas UML et sont pourtant formés à SysML
  • Ceux qui connaissent UML auront sûrement plaisir à retrouver les bases

C’est quoi SysML?

Si vous ne deviez lire qu’un seul chapitre, voilà ce qu’il faudrait retenir…

include:fiche.txt[]

SysML, c’est :

  • Un ensemble de 9 types de diagrammes :
    • Diagrammes structuraux
      • Diagrammes de définition de blocks (bdd)
      • Diagrammes internes de blocks (ibd)
      • Diagrammes paramétriques (par)
      • Diagrammes de packages (pkg)
    • Diagrammes comportementaux
      • Diagrammes de séquence (seq)
      • Diagrammes d’activité (act)
      • Diagrammes de cas d’utilisation (uc)
      • Diagrammes d'états (st)

SysML, c’est (suite):

  • Un ensemble de types de diagrammes :
    • Diagramme d’exigence (req)
  • Un profil UML, c’est à dire une extension de cette notation
  • Une notation de plus en plus enseignée et connue et qui servira donc de plus en plus de référence à la modélisation des systèmes

SysML, ce n’est pas :

  • Une méthode ou une démarche de développement de système
  • Un outil
  • Un raton laveur (c’est juste pour voir ceux qui suivent)

A propos du Bac STI2D

Si vous utilisez cet ouvrage dans le cadre du bac STI2D qui a introduit depuis 2011 la notation SysML au programme, nous donnerons ici (bientôt) des conseils sur l’utilisation de ce cours [2].

L’objectif en STI2D n’est pas de former des spécialistes de SysML mais de permettre à tous d’apprendre une notation pour la modélisation de système qui se veut universelle. Il ne faut donc pas viser la complétude ou même demander trop de détails. La logique de la démarche de modélisation et l’importance de la communication devront primer.

A l’heure où nous écrivons ces lignes, il est également prévu de l’enseigner en classe prépa dès 2013.

Un exemple fil rouge

L’exemple de système qui sera modélisé tout au long de ce livre en guise d’exemple est l’exemple d’un système de gestion et de supervision de crise. Les détails sont donnés en annexe (cf. Annexes).

Il existe un certain nombre d’autres exemple complets :

Introduction

La matrice qui nous servira de "carte de base" pour placer les activités ou les modèles, sera celle-ci :

Table 1. La carte de base
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

Analyse

Conception

Implémentation

» Points de vue

Dans un axe horizontal, j’ai différencié quatre grands points de vue :

Requirements

Les exigences et leur prises en compte sont un éléments critique pour le succès du développement du système. Sans explorer l’ensemble des activités d’ingénierie système (ce qui nécessiterait tout un volume du type de [reqs]) nous insisterons beaucoup sur cet aspect qui est souvent à l’origine de l’intérêt de SysML.

Structure

La description de l’architecture et des éléments constitutifs du système, avec les blocs, leurs relations, organisations internes, etc. constituera un point de vue important. C’est souvent la partie de SysML qui pose le moins de problème aux débutants.

Comportement

Le comportement d’un système est du point de vue de l’utilisateur final beaucoup plus important que la structure elle-même. C’est la partie qu’il est la plus à même d’exprimer, de comprendre (vos modèles) et de valider.

Transverse

Un certains nombre de concepts sont transverses aux trois points de vue précédents. Il s’agira principalement de parler de cohérence entre les phases de développement ou entre les points de vue.

» Phase de développement

Dans un axe vertical, j’ai différencié quatre grandes phases du cycle de vie du développement :

Organisation

Une étape indépendante du type de cycle de développement envisagé (en V, agile, etc.) mais qui concerne la mise en place d’un cadre de travail qui permette un développement de qualité (outils, éditeurs, gestionnaire de version, de tâches, etc.)

Analyse

Cette phase vise plutôt à examiner le domaine du problème. Elle se focalise sur les cahiers des charges et les exigences. L’analyse débouche sur un dossier d’analyse qui décrit les grandes lignes (cas d’utilisation, architecture principale) du système.

Conception

Cette phase vise plutôt à examiner le domaine de la solution. Elle débouche sur un dossier de conception qui décrit les détails conceptuels de la solution envisagée (structure détaillée, comportement, etc.)

Implémentation

Cette phase traite des développements finaux (construction ou approvisionnement en matériel, développement de codes, etc.).

Différence avec l’ingénierie logicielle

Enseignant en informatique, je me retrouve souvent à enseigner SysML à des informaticiens. D’où ce petit exposé sur mon opinion de la différence entre les deux "mondes".

» Une ingénierie plus ancienne

Que ce soit généralement en terme de cycle de développement ou historiquement, l’Ingénierie Système arrive avant l’Ingénierie Logicielle. Les ingénieurs systèmes ont donc une longue expérience et des pratiques bien ancrées.

» Des systèmes plus complexes

On parle de système complexe lorsque l’on a affaire à :

  • un ensemble d'éléments humains et matériels en relation avec :
    • de nombreux éléments technologiques (Informatique, Hydraulique, Electronique, …)
    • intégrés pour fournir des services (finalité du système) en fonction de leur environnement
    • interagissant entre eux et avec leur environnement
Système complexe
Figure 1. Un système complexe

On parle aussi de Système de systèmes quand un système :

  • doit gérer les interactions entre ses parties (ou composantes)
  • assure un comportement prévu à l’avance
  • gère les comportements (de l’environnement) inatendus
Système de systèmes
Figure 2. Un système de système

» Différents types d’analyse

Toute la question que l’Ingénierie Système cherche à résoudre est : comment passer des exigences au système de la façon la plus efficace possible.

Des reqs au système
Figure 3. Des exigences au système

Pour cela l’Ingénierie Système est découpée en plusieurs analyses, chacune avec un but bien particulier :

Des reqs au système
Figure 4. Analyse Fonctionnelle et/ou Comportementale
Des reqs au système
Figure 5. Analyse Structurelle
Des reqs au système
Figure 6. Analyse de performance
Des reqs au système
Figure 7. Analyses spécifiques

Pour arriver à combler le gap entre le système à développer et ses spécifications.

Des reqs au système
Figure 8. Des exigences au système

Normes et standards

Il existe un grand nombre de standards en Ingénierie Système . Cette section fera (bientôt) une revue de ces différents standards et organismes et de leur utilisation (IEEE, EIA, ISO, certification, NASA, INCOSE, AFIS, …).

Enfin, citons un rapport de 2010, le Rapport Potier, qui présente l'état des logiciels embarqués et qui sera utiles à ceux qui s’intéressent aux verrous technologiques liés à ce domaine.

L’Ingénierie Système génère beaucoup de documentation. Les processus de certification (par exemple dans l’aéronautique) sont encore basés sur des documents textuels.

Des documents aux modèles

Vue la complexité grandissante des systèmes, petit à petit cette ingénierie tente de passer d’une ingénierie centrée documents à une ingénierie centrée modèles. D’où l’importance de se poser la question des notations et langages pour réaliser et communiquer avec ces modèles (cf. [Notation]).

Les exigences

L’ingénierie des exigences est d’une importance capitale en Ingénierie Système . Nous renvoyons pour l’instant le lecteur au cours de Master qui précède ce cours.

Joke
Figure 9. 300 corps de métiers sont parfois présents sur un chantier
Joke
Illustration: Humour (taken from here)

L’architecture du système

Liens avec AADL, …

Le comportement du système

Liens avec la V&V

Méthodes et démarches

SysML n’est pas une méthode. En effet aucune démarche n’est imposée pour l’utilisation des diagrammes, l’ordre logique dans lesquels il vaut mieux les réaliser, etc. La spécification ne porte que sur la notation elle-même. D’où le pluriel dans le titre de cette section : il existe presque autant de méthodes que d’entreprise développant des systèmes. Nous nous contenterons de donner ici quelques heuristiques (cf. Annexe Considérations méthodologiques pour la présentation de quelques méthodes bien identifiées) :

Heuristique : Approche itérative

Un diagramme ne doit pas être considéré comme définitif. Il peut être complété alors que l’on traite un autre aspect de la modélisation (exemple classique : ajout d’un nouveau block lors de la réalisation d’un diagramme de séquence). Quelque soit la démarche adoptée elle doit être itérative et permettre de revenir sur les premières étapes.

Heuristique : Niveau d’abstraction

Bien intégrer les niveaux d’abstraction dans votre démarche. SysML possède certaines constructions pour formaliser cet aspect (Packages par exemple). Nous matérialisons cet aspect par la partie verticale de la matrice (cf. [Matrice]).

Heuristique : Bien intégrer les niveaux d’abstraction dans votre démarche. SysML possède certaines constructions pour formaliser cet aspect (Packages par exemple). Nous matérialisons cet aspect par la partie verticale de la matrice (cf. [Matrice]).
Heuristique : Tous les diagrammes ne sont pas utiles

N’essayez pas de réaliser tous les diagrammes possibles pour votre système. Réalisez uniquement ceux qui sont utiles à votre cas particulier.

Pourquoi une nouvelle notation

Il existe une notation qui se veut "unifiée" pour les modèles : UML. Néanmoins cette notation est peu adaptée pour l’Ingénierie Système :

  • UML 1.x était complètement inadaptée :
    • Principalement pour les systèmes d’information
    • Peu de liens entre les diagrammes
    • Peu de liens entre les modèles et les exigences
  • UML 2.x n’est pas beaucoup mieux si ce n’est :
    • Implication des ingénieurs systèmes pour sa définition
    • Introduction du diagramme de structure composite

En conclusion UML est une bonne base :

  • Standard De facto en génie logiciel
  • Fournit beaucoup de concepts utiles pour décrire des systèmes (même complexes)
  • Stable et extensible (grâce notamment au mécanisme de profile)
  • Beaucoup d’outils disponibles

Mais…

  • Manque de certains concepts clés d’Ingénierie Système
  • Vocabulaire beaucoup trop « software » pour être utilisé par les ingénieurs systèmes (concept de classe ou d'héritage par exemple)
  • Trop de diagrammes (13 sortes)

Introduction à SysML

» Fiche d’identité

  • Date de naissance : 2001!
  • Version actuelle : 1.3 (2/6/2012)
  • Paternité : OMG/UML + INCOSE
  • Auteurs principaux
    • Conrad Bock
    • Cris Kobryn
    • Sanford Friedenthal
Note
Versions de la spécification de SysML

La version 1.0 du langage de modélisation SysML a été adoptée officiellement par l’OMG le 19 septembre 2007. Depuis, trois révisions ont été réalisées : 1.1 en décembre 2008, 1.2 en juin 2010, et 1.3 en juin 2012.

» Différence avec UML

images/diff.png
Figure 10. Liens entre UML et SysML

» Qui est "derrière"?

Industrie

American Systems, BAE Systems, Boeing, Deere & Company, EADS Astrium, Eurostep, Israel Aircraft Industries, Lockheed Martin, Motorola, NIST, Northrop Grumman, oose.de, Raytheon, Thales, …

Vendeurs d’outils

Artisan, EmbeddedPlus, Gentleware, IBM, Mentor Graphics, PivotPoint Technology, Sparx Systems, Vitech, …

Autres organisations

AP-233, INCOSE, Georgia Institute of Technology, AFIS, …

» Organisation des différents diagrammes

images/Figure4.1.png
Figure 11. Les 9 diagrammes SysML et leur lien avec UML
images/Figure4.1-bis.png
Figure 12. Version abrégée des diagrammes

» Différence entre modèle et dessin

SysML n’est pas une palette de dessins et d'éléments de base servant à faire des diagrammes. Il existe une représentation graphique des éléments modélisés en SysML. Elle est importante car elle permet de communiquer visuellement sur le système en développement, mais du point de vue du concepteur, c’est le modèle qui importe le plus.

C’est pourquoi nous vous recommandons de ne jamais "dessiner" des diagrammes SysML [3], mais d’utiliser des outils dédiés (cf. section [Outils]).

Pour ceux qui cherchent à étudier un diagramme en particulier voici un plan de cette section (nous utilisons ici le "plan" vu lors de l’introduction de la [Matrice]) :

Table 2. Organisation
Requirements, cf. [reqs] Structure, cf. [archi] Comportement, cf. [behavior] Transverse, cf. [transvers]

Organisation, cf. [orga]

pkg

pkg, bdd

pkg

Analyse, Conception, Implémentation [4]

req

bdd, ibd, seq, par

uc, seq, st, act

par

Outils SysML

Il existe un certain nombre d’outils permettant de réaliser des modèles SysML. Voici une liste non exhaustive :

include:outils.txt[]

Vous trouverez sur Internet des comparatifs et des avis à jour sur les outils.

Ce que je voudrai souligner ici c’est l’importance du modèle comme "dépôt" (je préfère le terme anglais de repository) d'éléments de base en relation les uns avec les autres. C’est toute la différence entre le dessin et le modèle.

Important Attention toutefois à ne pas confondre ce que vous permet (ou pas) de faire l’outil et la notation elle-même. Les fabricants ont parfois pris des libertés ou bien n’ont pas complètement implémenté toutes les subtilités de la notation.

Principes de base

Abordons quelques principes généraux de SysML.

  • Chaque diagramme SysML représente un élément de modélisation
  • Chaque diagramme SysML doit être incluse dans un cadre (Diagram Frame)
  • L’entête du cadre, appelé cartouche, indique les informations sur le diagramme:
    • le type de diagramme (req, act, bdd, ibd, sd, etc.)
    • le type d'élément (package, block, activity, etc.)
    • le nom de l'élément
    • le nom du diagramme ou de la vue

Dans l’exemple ci-dessous, le diagramme "Context_Overview" est un Block Definition Diagram (type bdd) qui représente un package, nommé "Context".

images/pacemaker-context.png
Figure 13. Exemple de diagramme SysML

Organisation

Table 3. Organisation
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

Analyse

Conception

Implémentation

» Fondements

On abordera :

  • Le Package Diagram
  • Les différent types de packages
  • Les organisations possibles
  • La notion de Namespaces
  • Les Dependencies

» Le Package Diagram

  • Identique à UML, et classique pour les développeurs (java notamment)
  • Permet d’organiser les modèles en créant un espace de nommage (name space)
Note
Espace de nommage

Dans un package, on n’a pas à se soucier des noms des éléments. Même si d’autres utilisent les mêmes noms, il n’y aura pas ambiguité.

Les modèles peuvent être organisés selon toutes sortes de considération (cf. [organisation]). Le mécanisme qui permet de les organiser est le package (paquetage).

  • hiérarchie "système" (e.g., entreprise, système, composant)
  • types de diagrammes (e.g., besoins, structure, comportements)
  • par points de vue
  • etc.

» Les différent types de packages

Il existe plusieurs types de package :

models

un package "top-level" dans une hiérarchie de package

packages

le type le plus classique : un ensemble d'éléments de modèles

model librairies

un package prévu pour être réutilisé (importé) par d’autres éléments

views

un package spécial pour représenter les points de vue

» Les organisations possibles

Les modèles peuvent être organisés selon toutes sortes de considération :

  • par hiérarchie "système" (e.g., entreprise, système, composant, …)
  • par types de diagrammes (e.g., besoins, structure, comportements, …)
  • par cycle de vie (e.g., analyse, conception, …)
  • par équipes (e.g., architectes, [IPT], …)
  • par points de vue (e.g., sécurité, performance, …)
  • etc.
images/pkg-organisation2.png
Figure 14. Exemple d’organisation
images/pkg-organisation-modelview.png
Figure 15. Exemple d’organisation
images/pkg-organisation.png
Figure 16. Exemple d’organisation
images/pkg-topcased.png
Figure 17. Exemple d’organisation
Note
Organisation par défaut

L’outil TOPCASED propose, lors de la création d’un premier modèle, de créer une organisation "type" par défaut.

+ images/pkg-template.png images/pkg-topcased-default.png

+

» La notion de Namespaces

Un package est un espace de nommage pour tous les éléments qu’il contient.

Note

Dans les outils SysML, vous pouvez demander à voir les noms complets (Qualified names) des éléments, c’est à dire le nom de l'élément prefixé par son (ou ses) package(s) (e.g., Structure::Products::Clock).

» Les dépendances

Un certain nombre de dépendances peuvent exister entre des éléments de package ou entre les packages eux-mêmes :

Dependency

une dépendance "générale", non précisée,
représentée par une simple flèche pointillée ----->

Use

l'élément "utilise" celui à l’autre bout de la flèche (un type par exemple),
représentée par le stéréotype << use >>

Refine

l'élément est un raffinage (plus détaillé) de celui à l’autre bout de la flèche,
représentée par le stéréotype << refine >>

Realization

l'élément est une "réalisation" (implémentation) de celui à l’autre bout de la flèche,
représentée par le stéréotype << realize >>

Allocation

l'élément (e.g., une activité ou un requirement) est "alloué" sur celui à l’autre bout de la flèche (un block la plupart du temps),
représentée par le stéréotype << allocate >>

» En résumé

SysML propose un certain nombre de mécanismes pour organiser les différents modèles, tirés pour la plupart d’UML.

» Questions de révision

  1. Quels sont les 5 types de dépendances entre packageable elements ?
  2. A quoi sert-il de renseigner les dépendances (donnez des exemples concrets) ?

Les exigences

Table 4. Place des Exigences
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

Analyse

Conception

Implémentation

» Fondements

On abordera :

  • L’organization des Requirements
  • Les tableaux de Requirements
  • Les Requirements properties
  • Les Requirements links
  • Les Requirements Diagrams
  • Les considerations sur la Traceability
  • Annotations des Requirements
  • Les Use Case Diagrams (scénarios)
Note

L’ingénierie des exigences est une discipline à part entière et nous n’abordons ici que les aspects en lien avec la modélisation système. Voir le livre de référence pour plus de détails ([Sommerville1997]) ou le guide de l’AFIS ([REQ2012]).

» L’organisation des Requirements

Comme nous l’avons vu pour les packages, plusieurs types d’organisations sont possibles :

  • Par niveau d’abstraction
    • Besoins généraux (en lien avec les use cases par exemple)
    • Besoins techniques (en lien avec les éléments de conception)
  • Par point de vue
    • Besoins principaux (en lien avec les use cases)
    • Besoins spécifiques :
      • Fonctionnels
      • Marketing
      • Environnementaux
      • Business
      • …
  • etc.

»» Tableaux de Requirements

Les requirements sont généralement stockés dans des feuilles excel.

images/req-table.png
Figure 18. Exemples tableau d’exigences
images/req-modelio.png
Figure 19. Import Modelio de tableau d’exigences

» Les Requirements properties

Il est possible d’indiquer un certain nombre de propriétés sur un requirement :

  • priority (high, low, …)
  • source (stakeolder, law, technical, …)
  • risk (high, low, …)
  • status (proposed, aproved, …)
  • verification method (analysis, tests, …)

» Les Requirements links

Les principales relations entre requirement sont :

Containment

pour décrire la décomposition d’un besoin en plusieurs sous-besoins (⊕–)

Refinement

pour décrire un ajout de précision (<<refine>>)

Derivation

pour indiquer une différence de niveau d’abstraction (<<deriveReqt>>), par exemple entre un système et un de ses sous-systèmes

images/req-exp1.png

Il existe ensuite les relations entre les besoins et les autres éléments de modélisation (les block principalement) comme <<satisfy>> ou <<verify>>, mais nous les aborderons dans la partie transverse.

images/topcased-req-connections.png
Figure 20. Relations liées au requirements dans TOPCASED

» Les Requirements Diagrams

Quelques exemples de req tirés de http://www.uml-sysml.org/sysml :

images/hsuv-reqs1.png
images/hsuv-reqs2.png

» Les considerations sur la Traceability

Une fois que les requirements ont été définis et organisés, il est utile de les lier au moins aux use cases (en utilisant <<refine>> par exemple) et aux éléments structurels (en utilisant <<satisfy>> par exemple), mais ceci sera abordé dans la partie transverse.

Note

Chaque requirement doit être relié à au moins un use case (et vice-versa!).

» Annotations des Requirements

Il est possible d’annoter les éléments de modélisation en précisant les raisons (rationale) ou les éventuels problèmes anticipés (problem).

images/hsuv-reqs2.png
Figure 21. Exemples de rationale et problem

» Les Use Case Diagrams (scénarios)

Bien que nous traitions les cas d’utilisation dans la partie comportement, nous les abordons ici du fait de leur proximité avec les requirements.

images/req-uc-relation.png
Figure 22. Exemple de lien entre use case et requirements

Ce diagramme est exactement identique à celui d’UML.

images/UCGestionNotes.png
Figure 23. Exemple de diagrammes des cas d’utilisation
images/uc.png
Figure 24. Autre exemple de diagrammes des cas d’utilisation
Tip

Un acteur représente un rôle joué par un utilisateur humain. Il faut donc plutôt raisonner sur les rôles que sur les personnes elles-mêmes pour identifier les acteurs.

» En résumé

Table 5. Déclinaison des Exigences
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

⊕–, <<deriveReqt>>

Analyse

<<satisfy>>, <<refine>>

<<satisfy>> entre reqs et UC

<<refine>>

Conception

<<allocate>>

Implémentation

<<satisfy>>, <<verify>>

images/zigzag.png
Figure 25. Exemple de démarche (SYSMOD Zigzag pattern)

» Questions de révision

  • Quelles sont les différences entre besoins et exigences ?

L’architecture du système

Table 6. PLace des aspects structurels
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

Analyse

Conception

Implémentation

» Fondements

On abordera :

  • l’organisation du système et des modèles
  • les Block Definition Diagrams
  • les Internal Block Diagrams
  • les Parametric Diagrams (pour les contraintes physiques)
  • les Sequence Diagrams (diagramme de séquence système)

» Organisation du système et des modèles

En terme d’organisation, le mécanisme clef est celui de package. Celui-ci va permettre d’organiser les modèles, pas le système lui-même. Nous avons abordé cette organisation ici.

Pour l’organisation du système, on trouve le plus souvent :

  • un diagramme décrivant le contexte (le système dans son environnement), décrit dans un block definition diagram (cf. [contextebdd])
  • un diagramme décrivant les éléments internes principaux du système, décrit dans un internal block diagram

» Block Definition Diagrams

»» Principes de base

Un bdd peut représenter :

  • un package
  • un block
  • un block de contrainte (constraint block)

Un diagramme de block décrit les relations entre les blocks (composition, généralisations, …). Ce diagramme utilise les mêmes éléments que le diagramme de classe UML.

images/pacemaker-context.png
Figure 26. bdd du système dans son environnement

Un block est constitué d’un certain nombre de compartiments (Compartments) :

Properties

Equivalent UML des propriétés (e.g., attributs)

Operations

Les méthodes supportées par les instances du bloc.

Constraints

Les contraintes

Allocations

Les allocations

Requirements

Les exigences liées à ce bloc.

User defined

On peut définir ses propres compartiments

images/constraints.png
Figure 27. Exemple de définition de contraintes

»» Propriétés

On peut différencier 3 types de propriétés d’un block :

parts

Les éléments qui composent le block (cf. [ibd])

values

Des caractéristiques (quantifiables)

references

Les éléments auquel le block a accès (via des associations ou des agrégations)

Note

Les values sont ce qui se rapproche le plus des attributs de classes UML.

»» Value Types

Pour typer les valeurs, SysML propose de définir des Value Types.

images/valueType.png
Figure 28. Définition de Value Types.

»» Associations entre blocks

Il existe deux types de relations entre blocs :

  • l’association (y compris l’agrégation et la composition)
  • la généralisation

» Internal Block Diagrams

Un ibd décrit la structure interne d’un bloc sous forme de :

parts

Les parties qui constituent le système (ses sous-systèmes)

ports

Elément d’interaction avec un block

connecteurs

Liens entre ports

»» Parts

Les parties sont représentés par les éléments au bout d’une composition dans un bdd. Elles sont créés à la création du block qui les contient et sont détruites avec lui s’il est détruit (dépendance de vie).

Warning

Il ne s’agit pas de redessiner le BDD. Les parts sont des instances et non des classes (au sens objet).
Cela ne pose aucun problème à un ingénieur système, mais ça peut en poser à un ingénieur logiciel.

On représente les parts comme des block en traits pleins et les references comme des blocks en trait pointillés.

images/parts.png
Figure 29. Exemple de Parts
images/parts2.png
Figure 30. Parts

»» Ports

Les ports :

  • préservent l’encapsulation du block
  • matérialise le fait que les interactions avec l’extérieur (via un port) sont transmise à une partie (via un connecteur)
  • les ports connectés doivent correspondre (kind, type, direction, etc.)
Note

Les ports définissent les points d’interaction offerts («provided») et requis («required») entre les blocs.
Les connecteurs peuvent traverser les "frontières" sans exiger de ports à chaque hiérarchie.

images/ports-flots.png

Exemples de flots multi-physique entre ports

images/flots.png

Les ports de type Flux peuvent être :

  • atomiques (un seul flux),
  • composites (agrégation de flux de natures différentes).
Note

Un flow port atomique ne spécifie qu’un seul type de flux en entrée ou en sortie (ou les deux), la direction étant simplement indiquée par une flèche à l’intérieur du carré représentant le port. Il peut être typé par un block ou un Value Type représentant le type d’élément pouvant circuler en entrée ou en sortie du port.

» Parametric Diagrams

Ce diagramme utilise 3 concepts clefs :

  • Constraints (un type de block)
  • Parametric diagram (un type d'ibd)
  • Value binding

»» Contraintes

C’est un block particulier :

  • avec un stéréotype ≪constraint≫ (au lieu de block)
  • des paramètres en guise d’attributs
  • des relations liant (contraignant) ces paramètres

images/constraints.png

»» Diagramme paramétrique

C’est une forme particulière de Internal Block Definition

images/param.png

»» Value Binding

Une fois les contraintes exprimées, il faut lier les paramètres (formels) à des valeurs (paramètre réel). C’est l’objet des Value Binding.

Pour assigner des valeurs spécifiques, on utilise des Block Configurations;

images/blockconf.png

» Diagrammes de séquence système

Les diagrammes de séquence système (DSS) sont des Sequence Diagrams UML classiques où seul le système est représenté comme une boîte noire en interaction avec son environnement (les utilisateurs généralement).

Il permet de décrire les scénarios des cas d’utilisation sans entrer dans les détails. Il convient donc mieux à l’ingénierie système qu’un diagramme de séquence classique (cf. section sur les seq).

images/dss.png

» En résumé

En résumé, il existe plusieurs diagrammes permettant d’exprimer la structure du système à concevoir. En fonction du niveau de détail nécessaire on peut voir les sous-systèmes comme des boîtes noires (des blocks) ou comme des boîtes blanches (grâce à l'ibd correspondant).

» Questions de révision

  1. Quelle est la différence entre un package de type model et un package de type package?
  2. Quelles sont les différences entre une association dirigée (→), une composition (losange noir) et l’agrégation (losange blanc)?

Le comportement du système

Table 7. Place du Comportement
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

Analyse

Conception

Implémentation

» Fondements

On abordera :

  • les Use Case Diagrams (scénarios)
  • les Sequence Diagrams
  • les State Machines
  • les Activity Diagrams

» Use Case Diagrams

Les éléments de base :

Acteurs

les principaux acteurs (leur rôle) qui participent (on parle parfois d’acteurs principaux) ou qui bénéficient (on parle alors d’acteurs secondaires) du système.

Cas d’utilisation

représente un ensemble d’actions réalisées par le système intéressant pour au moins un acteur

Association

participation d’un acteur à un cas d’utilisation.

Tip

Un acteur représente un rôle joué par un utilisateur humain. Il faut donc plutôt raisonner sur les rôles que sur les personnes elles-mêmes pour identifier les acteurs.

» Le Diagramme des Cas d’Utilisation

Le Diagramme des Cas d’Utilisation est un diagramme UML permettant de représenter :

  • les UC (Use Case ou Cas d’Utilisation)
  • les acteurs (principaux et secondaires)
  • les relations
    • entre acteurs et Use Case
    • entre Use Cases
Note

On notera simplement uc pour signifier "diagramme des UC"

»» Cas d’Utilisation (Use Case)

Un cas d’utilisation représente un ensemble de scénarios que le système doit exécuter pour produire un résultat observable par un acteur.

»»» Exemple de cas d’utilisation (UML)

Retrait par carte bancaire

Scénario principal

L’UC démarre lorsque le Guichet Automatique Bancaire (GAB) demande au client son numéro confidentiel après l’introduction de sa CB. Le client entre son code et valide son entrée. Le GAB contrôle la validité du code. Si le code est valide, le GAB autorise le retrait et l’UC se termine.

Scénario alternatif n°1

Le client peut à tout instant annuler l’opération. La carte est éjectée et l’UC se termine.

Exemple de codification de l’UC

UC01 ou RetraitCB (pour Retrait par carte bleue)

»»» Précisions

Un cas d’utilisation peut être précisé par :

  • une description textuelle
  • un ou des diagrammes UML (séquence, activité)
Note

Dans les outils, cette "précision" se manifeste par le fait que l’on "attache" généralement un diagramme de séquence à un cas d’utilisation (clic droit sur un Use Case → nouveau seq).

»» Acteur

Un acteur peut être une personne, un ensemble de personnes, un logiciel, un processus qui interagit avec un ou plusieurs UC.

On peut trouver plusieurs types d’acteurs :

  • extérieurs au système (cf. actor Diagramme d’UC ci-après)
    • les acteurs principaux
    • les acteurs secondaires
  • exemples de types d’acteurs prédéfinis dans UML :
    • <<utility>>
    • <<process>>
    • <<thread>>
Note

On peut utiliser des liens de généralisation/spécialisation entre acteurs pour représenter les possibilités pour le spécialisé d’avoir les mêmes prérogatives (notamment en terme d’utilisation du système) que le généralisé.

»» Relations entre acteurs et Use Case

En général, une simple association relie acteurs et Use Case. On peut également orienter ces associations.

»» Relations entre Use Case

Après avoir lister les cas d’utilisation, il est utile de les organiser et de montrer les relations entre eux. Plusieurs relations sont possibles :

Extension (<<extend>>)

Indique que le Use Case source est éventuellement exécutée en complément du Use Case destination (cas particulier, erreur…)

Inclusion (<<include>>)

Indique que le Use Case est inclus obligatoirement dans un autre Use Case (notion de sous-fonction par exemple)

Généralisation

Relation entre un Use Case général et un autre plus spécialisé qui hérite de ses caractéristiques et en rajoute (différents modes d’utilisation d’un système par exemple)

Figure 31. Notation dans le diagramme d’UC
Tip

On n’utilise généralement <<include>> que dans le cas où le sous-cas d’utilisation est inclut dans plusieurs UC. Si ce n’est pas le cas, il est généralement englobé dans l’UC.

»» Pour construire un UC (de manière générale)

  1. identifier les acteurs
  2. identifier les cas d’utilisation
  3. structurer en packages
  4. finaliser les diagrammes de cas d’utilisation (ajouter les relations)
Note

Certains méthodologistes (comme T. Wielkins) préconisent de ne pas utiliser les acteurs et les cas d’utilisation (cf. son blog)

»» Exemples complets (UML)

»»» Service comptable

Exemple de Diagramme d'UC
Figure 32. Exemple de diagramme d’UC

»»» Gestion des notes

Exemple de Diagramme d'UC
Figure 33. Autre exemple de diagramme d’UC

» Sequence Diagrams

»» Généralités

Il permet de :

  • modéliser les interactions entre blocks
  • séquencer ces interactions dans le temps
  • représenter les échanges de messages
  • spécifier les scénarios des cas d'études

Les éléments qui composent ce diagramme sont :

Participants

les éléments en interaction (des blocks généralement)

Lignes de vie

des lignes verticales qui permettent d’indiquer un départ ou une arrivée d’interaction

Barres d’activation

pour matérialiser quand l'élément est actif

Messages

ce qui "circule" d’un élément à l’autre (signal, appel de méthode, …)

Diagramme de séquence

Diagramme de séquence Eléments de notation

Warning

Les participants (et leur ligne de vie) représentent des instances de blocks (souvent "anonymes").

»» Exemple

Exemple de diagramme de séquence
Figure 34. Exemple de diagramme de séquence

»» Notions avancées

On peut également représenter des instructions itératives et conditionnelles au travers de cadres d’interaction :

  • loop (boucle)
  • alt (alternative)
  • opt (optionel)
  • par (parallèle)
  • region (région critique - un seul thread à la fois)
Exemple algorithme / diagramme

Un algorithme Sa modélisation

»» Exemple de conceptions

Conception 'centralisée'
Figure 35. Conception "centralisée"
Conception 'objet'
Figure 36. Conception "objet"
Note

On utilise le diagramme de séquence pour représenter des algorithmes et des séquencements temporels. Lorsque le comportement se rapproche plus d’un flot, on utilise le diagramme d’activité (cf. section sur le act).

»» Lien entre UC, DSS et DS

La décomposition hiérarchique permet une description "TOP-DOWN" du système à réaliser.

On fait un Diagramme de Séquence Système pour chaque cas d’utilisation (issu du Diagramme d’UC) pour déterminer les échanges d’informations entre l’acteur et le système.

Ensuite on fait un Diagramme de Séquence (DS) pour décrire comment les blocks composant le système (issus du bdd) collaborent pour réaliser le traitement demandé.

Diagramme d'UC
Figure 37. Diagramme d’UC
Le DSS correspondant
Figure 38. Le DSS correspondant
Le DS correspondant
Figure 39. Le DS correspondant

» State Machines

To be completed…

» Activity Diagrams

To be completed…

» En résumé

En résumé…

» Questions de révision

Pour réviser…

Les aspects transversaux

Table 8. Aspects transversaux
Requirements Structure Comportement Transverse

Organisation

Analyse

Conception

Implémentation

» Fondements

On abordera ici les aspects transversaux comme :

  • la traçabilité des exigences
  • les mécanismes d’allocation
  • le diagramme paramétrique
Note

Chaque requirement doit être relié à au moins un use case (et vice-versa!).

» Traçabilité des exigences

Nous avons vu déjà un certain nombre de mécanismes SysML qui permettent de tracer les exigences. Nous les regroupons ici dans une matrice spécifique (qui se lit dans le sens des relations, par exemple un élément de structure comme un block <<satisfy>> une exigence).

Table 9. Traçabilité
Requirements Structure Comportement

Requirements

<<deriveRqt>>, <<refine>>, <<copy>>

Structure

<<allocate>>, <<satisfy>>

<<allocate>>

Comportement

<<refine>>

XXX Mettre un exemple avec tous ces liens.

» Mécanismes d’allocation

Un mécanisme nouveau en SysML et important pour l’Ingénierie Système est le mécanisme d'allocation. Il permet de préciser quel élément conceptuel (comme un comportement ou une activité) est alloué sur quel élément physique.

Il est possible d’exprimer cette allocation de plusieurs manières.

Parler du <<AllocatedTo>>, compartiments des blocks et autres annotations. Parler des zones d’allocation dans les machines à états où les diagrammes d’activités par exemple. Parler des <<allocate>>.

» Diagramme paramétrique

C’est une forme particulière de Internal Block Definition. Nous avons abordé cela dans la section [param].

images/param.png

Note

Certaines approchent (cf. [MéDISIS]) utilisent des feuilles excel pour traduire les diagrammes paramétriques et contrôler l’impact des changements de valeurs de tel ou tel paramètre.

» En résumé

En résumé l’expression du comportement du système en SysML est très similaire à ce qui est fait dans UML. On retrouve néanmoins le renforcement des liens entre éléments de modèles par les dépendances précises et les allocations.

» Questions de révision

»» Exercices

»»» Diagramme des cas d’utilisation

Placez dans un diagrammes des cas d’utilisation les différents acteurs et cas correspondant à l'étude de cas suivante (en indiquant les relations) :

Pour faciliter sa gestion, un entrepôt de stockage envisage de concevoir un système permettant d’allouer automatiquement un emplacement de stockage pour chaque produit du chargement des camions qui convoient le stock à entreposer. Lors de l’arrivée d’un camion, un employé doit saisir dans le système les caractéristiques de chaque article ; le système produit alors une liste où figure un emplacement pour chaque article. Lors du chargement d’un camion les caractéristiques des articles à charger dans un camion sont saisies par un employé afin d’indiquer au système de libérer les emplacements correspondant.

»» Questions de révisions

  1. Quelles sont les différences entre <<satisfy>> et <<allocate>> ?
  2. Pourquoi est-il important de relier un use case à au moins un requirement ?
  3. L’inverse est-il aussi important ?

Une démarche parmi d’autres

Nous allons aborder le développement complet de notre exemple fil rouge en suivant une démarche classique et simple (utilisée par exemple dans [SeeBook2012], où proche de la démarche globale enseignée dans nos cous de DUT Informatique, ou encore proche des documents de référence en la matière [HAS2012], [KAP2007],[FIO2012]) :

  1. Spécification du système
  2. Conception du système
  3. Traçabilité et Allocations
  4. Modèle de test

Nous partirons du modèle des exigences produit initialement. Mais avant tout, parlons outils.

» Environnement de développement

Nous sommes des défenseurs des principes [DRY] et [TDD]. Nous allons donc réaliser nos diagrammes dans un outil et non "à la main" (de simples dessins). Nous choisissons ici l’outil TOPCASED pour des raisons que nous expliquerons ailleurs. La version utilisée pour réaliser les exemples de cette section est la version 5.2.

Un outil SysML seul ne suffit pas (cf. Outillage). Il faut penser à la documentation (cf. Génération de doc).

Outillage autour de SysML

Outillage autour de SysML

»» Outils

Il existe de nombreux outils SysML. Nous renvoyons le lecteur sur le site de SysML-France pour des informations sur les dernières versions des outils.

»» Génération de documentation

La plupart des outils permettent de générer de la documentation. Pour les outils basés eclipse comme TOPCASED, il est possible d’utiliser le plug-in GenDoc2.

Génération de documentation à partir de TOPCASED

GENDOC GENDOC

Les outils commerciaux comme Rhapsody permettent de générer de nombreux formats.

Génération de documentation à partir de Rhapsody

Rhapsody

»» Animation de modèles et simulation

Fortement liée aux outils, la possibilité d’animer les modèles ou encore d’effectuer des simulations est une exigence de plus en plus forte des ingénieurs systèmes.

Il existe de nombreuses possibilités. Citons par exemple :

Génération de code VHDL

L’outil RTaW propose, via génération de code VHDL de simuler les modèles. Voir une démonstration ici.

Simulation en Rhapsody

L’outil Rhapsody possède une interface très pratique pour faire du prototypage rapide.

Animation

Voir mon tutoriel (en anglais) disponible ici.

Animation de modèles en Artisan

L’outil Artisan permet également de faire de l’animation de modèles. Animation

» Spécification du système

Il s’agit ici de décrire le contexte et d’identifier les principaux cas d’utilisation du système.

» Conception du système

Chaque cas d’utilisation sera précisé (seq et act). Les données métier seront alors identifiées pour construire le modèle d’architecture logique (bdd et ibd) complété par la description des comportements complexes (st). Enfin le modèle d’architecture physique permettra de déterminer les aspects déploiement et constructions physiques d'équipements/

» Traçabilité et Allocations

Afin de consolider les différents modèles, les liens de traçabilité qui n’auront pas été déjà décrit [5] seront rajoutés en insistant sur les liens :

  • de satisfaction des exigences par les éléments de l’architecture,
  • d’allocation des éléments du modèle fonctionnel vers les éléments logiques,
  • d’allocation des éléments logiques vers les éléments de l’architecture physique.

» Modèle de test

Nous insistons dans l’ensemble de nos formations sur les approches test-driven, alors nous montrons dans cette section comment participer à la qualité du développement d’un système en formalisant (par exemple avec des diagrammes de séquence de scénarios à éviter) les test et les jeux de test.

Recettes et bonnes pratiques

La plupart des ouvrages sur un langage enseignent les éléments de ce langage, comme nous l’avons fait à la partie précédente. Nous allons ici partir du principe inverse : comment modéliser tel ou tel partie ou vue de mon système avec SysML. Un peu à la manière des ouvrages du type Cookbook, nous allons donner une liste non exhaustives de recettes. Les choix des éléments de modélisation sont arbitraires ou tirés de discussions (comme ce sera mentionné si c’est le cas).

» Architecture

Recette : Je souhaite modéliser mon système dans son environnement

C’est conseillé. Un block System permet de raccrocher tous les éléments qui le composent à un même niveau.

Dans l’exemple ci-dessous le système (le bloc Pacemaker) est lui-même un simple composant d’un élément de plus haut niveau : le contexte du système (le bloc Context) qui relie alors le système à son environnement.

Le contexte du Pacemaker ([SeeBook2012])

Le contexte du Pacemaker

Voir aussi la section [contexte].

» Comportement

Recette : Je souhaite modéliser les différents modes (nominal, alternatifs)

Un diagramme d'état peu modéliser les différents modes et les événements qui produisent les changements de mode.

» Patrons de conception système

Mérite une section ??

Considérations méthodologiques

Exemples de démarche autour de SysML, lien avec la section Méthodes.

Exercices de révision

Reprendre ici les questions des chapitres (à organiser en fichiers!).

» Quizz

»» Sujet

Un quizz en ligne est disponible ici (me contacter pour le mot de passe).

En voici une capture d'écran :

Crosword
Figure 40. Exemple de QCM sur SysML

»» Corrigé

L’ensemble des questions du quizz a été généré à partir de ce fichier quizz (qui contient les réponses).

» Mots croisés

»» Sujet

Voici un petit exercice (en anglais pour l’instant, désolé) pour changer :

Crosword
Figure 41. Mots-croisés sur SysML
Vertical (across)
  • 2. outside-inside connection
  • 4. the full name of a model element is also a … name
  • 6. the black diamond in SysML
  • 9. History is one of them
  • 10. what a block can do
  • 13. between states
  • 14. a supporter of SysML
Horizontal (down)
  • 1. used to describe a flow of actions
  • 3. message represented by a regular (unfilled) arrow
  • 5. each use case is advised to be linked to at least one of them
  • 7. they are handled in SysML by Packages
  • 8. communication entity in a seq
  • 11. a supporter of SysML
  • 12. number of diagrams in SysML

Liens utiles

Historique de SysML

Un point sur les évolutions de SysML.

D’UML à SysML

Un point sur comment aborder SysML quand on vient d’UML.

Idées de projets

Quelques exemples de sujet propice au développement SysML.

Challenges et questions ouvertes autour de SysML

FAQ

Cette Frequently Asked Question a été construite par expérience, en regroupant les questions des étudiants durant mes différentes interventions. J’ai aussi ajouté des questions souvent rencontrées dans les journées organisés par SysML-France.

Note Voir aussi cette FAQ très bien faite.

Cette FAQ peut servir de base à la révision d’examens (cf. aussi [Exos]).

» Peut-on avoir un requirement contenu dans plusieurs autres ?

Non. Le lien de containment est en fait une action qui place le "contenu" dans le "contenant". Dans TOPCASED, le diagramme laisse les liens précédents à l'écran, mais dans le modèle, c’est bien le dernier containment réalisé qui est pris en compte. Dans la figure ci-dessous le lien A-C a été "dessiné" après celui B-C.

Exemple de divergence entre modèle et diagramme (bug)

exercices/topcased-containment-1.png exercices/topcased-containment-2.png

Note

Ce "bug" provient du fait que le lien de containment n’est pas un lien de dépendance, mais plutôt une représentation graphique de la contenance.

» Comment alors peut-on "partager" un requirement ?

(En lien avec la question précédente)

L’organisation SysML des requirements est en fait un arbre. Pour réaliser ce "partage" certains utilisent un lien <<copy>> pour créer plusieurs copies d’un même requirement. Personnellement je n’aime pas cette solution.

Exemple de partage de requirement

exercices/topcased-containment-3.png

» Peut-on avoir un lien <<satisfy>> entre exigences?

Techniquement oui (<<satisfy>> étant dérivé de <<dependency>>), mais ça n’a pas beaucoup de sens que de dire qu’un besoin est satisfait par un autre. Il s’agit le plus souvent d’un lien <<deriveReqt>>.

Note

Certaines méthodes utilise ce lien pour par exemple exprimer qu’une exigence cliente et satisfaite par une exigence système (comme la méthode Harmony).

» Quelle est la différence entre <<deriveReqt>> et <<refine>> ?

La norme n’impose pas de sémantique précise à <<deriveReqt>>. Il y a généralement deux interprétations.

  1. Un usage classique est de l’utiliser pour ajouter des exigences plus détaillés déduites à partir d’autres exigences. Un exemple issue de la norme est une exigence de puissance moteur déduite (deriveReqt) depuis l’exigence sur l’accélération d’un véhicule.
  2. Une vision plus stricte, aussi illustré par l’exemple précédent, est que l’exigence dérivée est une condition nécessaire (un pré-requis) à l’exigence cible.

Autre exemple respectant 1 mais pas 2 : "Le véhicule doit posséder 4 roues." est dérivé de "Le véhicule doit se déplacer sur route." En effet, un aéroglisseur répondrait aussi l’exigence initiale et n’a pourtant pas de roues.

Quant au <<refine>> il est utilisé pour indiquer qu’un élément de modèle (qui peut être lui-même un requirement) est un raffinement (au sens niveaux d’abstraction, du plus abstrait au plus concret) d’un requirement. Par exemple, un use case ou un diagramme d’activité peut être un raffinement d’une exigence fonctionnelle (textuelle par exemple).

» A quoi sert le lien <<trace>> ?

Il est utilisé pour indiquer que l’on souhaite conserver un lien de traçabilité entre les éléments (par exemple entre un élément de modélisation et un document). Il est recommandé d’utilisé une de ces versions plus précises (<<deriveReqt>> ou <<satisfy>> par exemple).

» Quelle est la version courante de la spécification et comment l’obtenir?

Verson 1.3 et disponible à l’URL: http://www.sysml.org/docs/specs/OMGSysML-v1.3-12-06-02.pdf

» Quels en sont les changements notables depuis la dernière version ?

(en lien avec la question précédente)

Les changements notables par rapport à la 1.2 concernent :

  • synchronisation avec les changements d’UML 2.3
  • le métamodèle de Conjugate ports et sa notation
  • le nommage des activity regions "interruptible"
  • inclusion de UML instance
  • inclusion des structured activity nodes d’UML
  • inclusion des multiple item flow d’UML
  • améliorations du support à Unit et QuantityKind pour les value types, et ajout d’un modèle (non normatif) pour définir les systèmes d’unités et de quantités.
Note

SysML v1.3 Revision Task Force dirigée par Roger Burkhart et Rick Steiner améliore de manière régulière la spécification en fonction des retours des utilisateurs.

» Divers

Quelques autres questions que je laisse à votre sagacité :

  • Pourquoi les ingénieurs systèmes auraient-ils besoin d’un n-ième langage de modéliation ?
  • Quelles sont les relations entre “open source SysML” et “OMG SysML” ?
  • Quelle est la feuille de route pour SysML 2.0?
  • Quelles sont les relations entre UML et SysML? Peut-on les utiliser ensemble?
  • Peut-on "customizer" SysML?
  • Quel langage est le plus facile à apprendre, SysML ou UML?

A propos de ce document…

Dernière MAJ : 30/11/2012 - 13:40:32 CET
Document généré par Jean-Michel Bruel via AsciiDoc (version 8.6.8) de Stuart Rackham. La version présentation a été générée en utilisant W3C HTML Slidy © de Dave Raggett, amélioré par Jean-Michel Inglebert. Pour l’instant ce document est libre d’utilisation et géré par la Licence Creative Commons. Licence Creative Commons licence Creative Commons Paternité - Partage à l'Identique 3.0 non transposé.

Les références…

  • [FIO2012] Fiorèse S., Meinadier J., Découvrir et comprendre l’ingénierie système, AFIS 2012.

  • [FMS] Friedenthal…

  • [HAS2012] Haskins C., SE Handbook Working Group, INCOSE Systems Engineering Handbook: Version 3.2.2, International Council on Systems Engineering, 2012.

  • [KAP2007] Kapurch S., NASA Systems Engineering Handbook, 2007 (pdf).

  • [] ENSI Bourges/PRiSM.

  • [REQ2012] Guide Bonnes Pratiques en Ingénierie des Exigences, AFIS 2012.

  • [Roques2010] Pascal Roques. SysML par l’exemple - Un langage de modélisation pour systèmes complexes. Eyrolles. a acheter ici.

  • [SeeBook2012] Kordon et al. To be published. XXX

  • [Sommerville1997] Ian Sommerville, Pete Sawyer. Requirements Engineering: A Good Practice Guide. Wiley, 1997.

  • [SysML] OMG. Systems modeling language version 1.3. Technical report, 2012.

  • [taoup] Eric Steven Raymond. The Art of Unix Programming. Addison-Wesley. ISBN 0-13-142901-9.

  • [Walsh1999] Norman Walsh & Leonard Muellner. DocBook - The Definitive Guide. O’Reilly & Associates. 1999. ISBN 1-56592-580-7.

Glossaire

Note
Ressources

Les définitions ci-dessous sont regroupées à titre indicatif. Les sources utilisées sont :
DRY

Don’t Repeat Yourself : Un bon principe qui veut qu’on évite de répéter des tâches manuelles (comme les tests) en utilisant plutôt des scripts et des programmes.

INCOSE

International Council on Systems Engineering : une organisation fondée en 1990 pour faire avancer les technologies d’Ingénierie Système .

IPT

Integrated Product Team : une équipe classique en développement système.

OMG

Object Management Group : L’organisme international chargé des principales normes liés à l’objet (CORBA, UML, etc.).

TDD

Test Driven Development : Développements dirigés par les tests. On écrit les tests avant d'écrire le code. On travaille son code tant que les tests ne passent pas.

TRL

Technology Readiness Level : système de mesure employé par des agences gouvernementales américaines et par de nombreuses compagnies (et agences) mondiales afin d'évaluer le niveau de maturité d’une technologie (cf. Wikipedia).

SysML

System Modeling Language ™ : le langage de modélisation de systèmes maintenu par l’OMG.